Caracterización isotópica K-Ar y Rb-Sr en minerales de arcilla de las sucesiones neógenas de las cuencas de Vinchina y Bermejo: avances en la reconstrucción de trayectorias de entrerramiento y estimación de paleo gradientes geotérmicos.

COLLO, GILDA; TEIXEIRA, WILSON; KAWASHITA, KOJI; DAVILA, FEDERICO

Congreso; XIX Congreso Geológico Argentino; 2014

El estudio de la evolución de los minerales de arcilla en el registro sedimentario permite realizar una estimación simple de las temperaturas alcanzadas por cuencas clásticas, constituyendo una herramienta a de bajo costo y poderosa para entender sus propiedades mecánicas y térmicas, aspectos fundamentales en reconstrucciones tectónicas y geodinámicas. Por su parte, la caracterización isotópica de estos minerales permite asignar edades a los episodios de crecimiento identificados. En este resumen se presentan análisis isotópicos de detalle en minerales de arcilla llevados a cabo en sucesiones asociadas a dos depocentros de antepaís espesos en los Andes Centrales de Argentina (que alcanzan los 12 km) correspondientes a las cuencas de Vinchina y Bermejo. La caracterización de los minerales de arcilla fue realizada mediante DRX, SEM y TEM. Fracciones de diferente tamaño de grano fueron separadas de niveles pelíticos entre los 350 y 7000 metros de profundidad y posteriormente analizados mediante K-Ar (2-1mm, 1-0,2mm, <0,2mm) y Rb-Sr (<2mm). Los contenidos de illita en los interestratificados illita/esmectita (I/S) muestran una illitización progresiva hacia las partes más profundas de la cuenca. Para la cuenca de Vinchina la distribución de los I/S es compatible con los resultados de simulaciones teóricas (Huang et al., 1993; Pytte y Reynolds, 1989) a partir del modelo propuesto por Collo et al. (2011). Así, para dicha cuenca, se refuerza la existencia de un régimen de subducción plana extremadamente frío que no habría sido restituido a un régimen de subducción normal. Para la cuenca de Bermejo, la distribución de los I/S es compatible con las simulaciones teóricas considerando un bajo régimen térmico para el intervalo Neógeno-presente, consistente con la presencia actual de un régimen de subducción plana para este segmento de los Andes en la actualidad. Las edades obtenidas por los dos métodos son comparables y consistentes. Las isócronas Rb-Sr (12 muestras) arrojaron edades entre ~125 y ~234 Ma, y una isócrona de 154 ± 9 Ma fue obtenida para todas las muestras en su conjunto. Las edades K-Ar (18 muestras) decrecen a medida que el tamaño de grano es menor (136-263 Ma para 1-2mm, 112-159 Ma para 0,2-1mm, 76-116 Ma para <0,2mm y 38-44Ma para <0.1mm). Además de los niveles pelíticos, un nivel de toba fue analizado en la cuenca de Vinchina. Las edades K-Ar (21 Ma para 2-1mm, 17 Ma para 1-0,2mm, 12 Ma para <0,2mm) sugieren que se trataría de edades de mezcla, con una gran proporción de material neoformado durante el enterramiento. La edad de la fracción 1-2mm (21 Ma) es muy cercana a la edades U-Pb obtenidas en circones del mismo nivel (~19 Ma; Collo et al., 2011). Considerando que las edades obtenidas son significativamente más antiguas que la edad del inicio de la sedimentación en la cuenca de Vinchina (~20 Ma), queda demostrada la presencia de una cantidad significativa de componentes detríticos, principalmente illita, aún en las fracciones más finas. Esto es también consistente con la diagénesis leve que tuvo la cuenca relacionada con un bajo régimen térmico. Asimismo, la gran homogeneidad en las edades Rb-Sr sugiere que la isócrona de ~154 Ma refleja la contribución del área de aporte para las cuencas de Vinchina y Bermejo durante su formación. La aparente mezcla de edades K-Ar (fracciones detríticas y neoformadas) en las pelitas estudiadas no puede ser explicada simplemente por la distribución de illita en los I/S (inferida a partir de los DRX). Proponemos, preliminarmente, que la relación de fases detríticas y neoformadas tiene una fuerte relación con los tipos de interestratificados (R0, R1 y R3) e illitas identificados en las diferentes fracciones. La edad diagenética modelada (software Modelage) a partir de las edades de mezcla y las proporciones de material detrítico para el nivel de toba analizado es de ~4.8 Ma, consistente con la edad teórica de ~4 Ma obtenida si consideramos el modelo de enterramiento propuesto por Collo et al. (2011) y procesos de neoformación mineral larga duración (edad diagenética integrada, Elliott y Matisoff, 1996).